文部科学省科学研究費補助金「新学術領域研究」平成22年度〜26年度

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動く細胞と場のクロストークによる秩序の生成

公募研究

説明: 澤井写真.jpg澤井 

東京大学 大学院総合文化研究科
669-1337 東京都目黒区駒場3-8-1
TEL:
FAX:
E-mail: cssawai mail.ecc.u-tokyo.ac.jp
研究室ホームページ:http://sawailab.c.u-tokyo.ac.jp


略歴> 
1996:早稲田大学理工学部応用物理学科卒、1998 年:早稲田大学大学院理工学研究科修了 修士(理学)、2001年:東北大学大学院情報科学研究科修了 博士(情報科学)2001-2005年:プリンストン大学分子生物学部博士研究員、 2005-2010年:JST ERATO金子複雑系生命プロジェクトグループリーダーを経て、2008年より東京大学 大学院総合文化研究科准教授。


<研究課題>
A02 場と動きの共鳴から出現する多細胞ダイナミクスの解析


<研究計画> 
細胞性粘菌では、飢餓か引き金となって、数万個のアメーバ細胞が走化性誘因物質としてサイクリックAMP(cAMP)をオートクリン的に分泌し、このタイミンクが揃うことで進行波か形成される。渦上に回転しながら伝わるcAMP波の勾配を頼りに、細胞は走化性運動により集合し、細胞塊組織(マウンド)を構築する。この細胞塊中の細胞選別と集団的な運動について、運動・接着・場が相互に影響を及ぼしながら展開する動態として理解を目指す。特に、集合後期から細胞塊組織(マウンド)にかけて詳細な生細胞イメーシングと定量的な解析を行い、集団的な運動と自己組織化する誘因場とのクロストークを明らかにする。領域メンバーとの連携を通して、分子レベルのゆらぎや力場との関係にも注目し、汎用性をもったモデリングの枠組みを検討する。

<イメージ図>
説明: data1_m1_combined_frame399.tifテキスト ボックス: らせん状伝播する走化性誘因物質(左図)にガイドされてアメーバ細胞が移動する(右図)












<代表的論文> 

1.        Taniguchi, D., Ishihara, S. Oonuki, T., Honda-Kitahara, M., Kaneko, K. and Sawai, S. Phase geometries of two-dimensional excitable waves govern self-organized morphodynamics of amoeboid cells.  Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 110, 5016-5021. (2013).  ( Equal contribution)

2.        Masaki, N., Fujimoto, K., Honda-Kitahara, M., Hada, E. and Sawai, S. (2013) Robustness of Self-Organizing Chemoattractant Field Arising from Precise Pulse Induction of Its Breakdown Enzyme: A Single-Cell Level Analysis of PDE Expression in Dictyostelium. Biophys. J. 104, 1191–1202.  ( Equal contribution)

3.        Gregor, T., Fujimoto, K., Masaki, N. and Sawai, S. The onset of collective behavior in social amoebae.  Science 328, 1021-1025 (2010).

4.        Sawai, S., Guan, X.-J., Kuspa, A. and Cox, E.C. High-throughput analysis of spatiotemporal dynamics in Dictyostelium.  Genome Biology 8, R144 (2007).

5.        Sawai, S., Thomason, P.T. and Cox, E.C. An autoregulatory circuit for long-range self-organization in Dictyostelium cell populations. Nature 433, 323-326 (2005).

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